O movimento da densidade eletrônica é um assunto de interesse para químicos do mundo todo, pois as substâncias interagem por meio de elétrons. Esses processos são ultrarrápidos e tradicionalmente exigem experimentos resolvidos no tempo no nível de attosegundo para estudar e descrever. No entanto, existem métodos alternativos.

Equipes de pesquisa lideradas por Olle Björneholm da Universidade de Uppsala, em cooperação com o grupo teórico liderado por Eva Muchová da Universidade de Química e Tecnologia, Praga, descobriram que essa deslocalização de carga ultrarrápida pode ser examinada usando um método mais simples — espectroscopia de raios X. Eles também são os primeiros no mundo a descrever o tempo que leva para um elétron hidratado se formar e se separar de íons de sódio, magnésio e alumínio na água. Suas descobertas estão atualmente em destaque no periódico Nature Communications .

"O que acontece com um elétron depois que ele deixa um íon em um ambiente aquoso é um tópico científico fascinante abordado em muitos artigos. No entanto, o que estava faltando no quebra-cabeça era a escala de tempo para as etapas iniciais — a formação do elétron hidratado e os primeiros momentos de seu desprendimento do íon", diz Muchová.

O experimento, realizado no síncrotron DESY em Hamburgo, demonstrou que o tempo que a água leva para "levar embora" o elétron do íon depende da intensidade da carga elétrica do íon e, consequentemente, do arranjo das moléculas de água ao redor. Nessa analogia, o sódio age como um pai despreocupado que deixa seu filho nadar, o alumínio se comporta como um protetor rigoroso e o magnésio fica em algum lugar no meio.

Por que essa descoberta é importante? Entender outra parte do complexo e diverso processo de transferência de elétrons usando técnicas mais acessíveis pode beneficiar vários campos no futuro, já que a transferência de voltagem ocorre em organismos biológicos, fotocatálise e até mesmo na fase sólida.